平衡态大型聚合物熔体的静态与动态性质

我们详细研究了熔体中长半柔性聚合物链的静态与动态行为。从先前获得的完全平衡的高分子量聚合物熔体[{\it Zhang et al.} ACS Macro Lett. 3, 198 (2014)]出发，我们依据理论预测考察其静态和动态标度行为。我们发现，对于熔体中的半柔性链，均方内距离、末端距概率分布以及链结构因子的结果均能用理想链的理论预测很好地描述。我们利用ESPResSo++软件包通过分子动力学模拟考察了单体和链的运动。基于Rouse和蠕动理论的内部单体均方位移、质心的标度预测及其间的关系得到了验证，并确定了相关特征弛豫时间。最后我们给出证据表明，由原始路径分析（PPA）确定的缠结长度$N_{e,PPA}$所预测的 plateau 模量$G_N^0=\frac{4}{5}(\rho k_BT/N_e)$，与从Green-Kubo关系获得的应力一致。这些被全面表征的平衡结构在柔性、小$N_e$、计算效率以及偏离理想性的微小程度之间取得了良好折衷，为未来的非平衡研究提供了理想的初始状态。